近期,機電工程學院智能制造工程系師志峰在圓柱滾子軸承局部故障動力學建模研究中取得新進展,研究成果以“Influences of inclined crack defects on vibration characteristics of cylindrical roller bearings(傾斜裂紋缺陷對圓柱滾子軸承振動特性的影響)”為題,于2023年11月18日在線發表于機械、航空航天和土木工程領域的跨學科國際頂級學術期刊《Mechanical Systems and Signal Processing》(IF:8.4)(https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2023.110945),師志峰為第一作者,蘭州理工大學機電工程學院為第一完成單位。
圓柱滾子軸承是旋轉機械的核心基礎件之一,由于其長期服役和工作環境復雜變化,不可避免會出現故障,其中傾斜裂紋故障為常見失效形式,影響機械設備的服役性能和壽命,其動力學建模與仿真分析是該領域的研究熱點和難點。

該文基于圓柱滾子軸承滾道傾斜裂紋的實際形貌特征,建立了其激勵模式和數學表征模型;并將該表征模型集成到圓柱滾子軸承動力學模型中,仿真分析了不同尺寸傾斜裂紋影響下的軸承振動特征;文章中提出的傾斜裂紋表征模型和動力學模型得到了實驗數據的驗證,為圓柱滾子軸承傾斜裂紋故障的早期檢測和診斷提供了有用的指導。
在該文中,作者首次提出了采用變截面懸臂梁結構剛度與赫茲接觸剛度相結合的耦合剛度形式模擬軸承滾道傾斜裂紋位置綜合剛度的方法,為傾斜裂紋等非規則形貌的圓柱滾子軸承局部失效形式的動力學建模提供了新思路。


師志峰博士長期從事機械系統動力學與減振降噪技術方面的研究工作,在機械結構與系統建模、機械動力學機理與特性、機械振動噪聲控制等方面具有深厚的研究基礎。在國內外知名期刊如Mechanism and Machine Theory、Tribology International、Engineering Failure Analysis、Nonlinear Dynamics、Mechanical Systems and Signal Processing、機械工程學報、振動.測試與診斷等發表論文20余篇,會議論文4篇。


本研究工作得到了國家自然科學基金和蘭州理工大學紅柳優秀青年人才支持計劃的支持。(撰稿:羅嵐;審核:黨渭平)